研究人員在原古動物身上發現最早癌癥

 

癌癥能否被完全擊敗?現在,研究人員得出的結論令人省思:
“癌癥與地球上多細胞生命的歷史大約相同,且未來沒有完全消除的可能,”一位專家在發布最新研究成果之后說。如今,研究人員已了解癌癥的根源,并提供相應證據表明腫瘤確實存在于遠古及進化的古老動物中。

臨近健康動物(左側)的長瘤的水螅息肉(右側)。

 

每年全世界有上百萬人被診斷為癌癥。每一位癌癥患者都夢想戰勝癌癥。但是,癌癥能被徹底打敗嗎?德國基爾大學(CAU)的研究人員如今已取得一個明確的結論:“癌癥與地球上多細胞生命年齡相仿,而且未來不可能被完全消除,”一位專家在發布最新研究成果之后說。
這項由Bosch領導的國際團隊所做的研究被發表在科學期刊《自然通訊》上。
所謂的癌癥基因年代久遠
腫瘤是由所謂的癌癥基因引起。在進化過程中,腫瘤是什么時間出現,是普倫縣進化生物馬普研究所的科學家Tomislav Domazet-Lošo and Diethard Tautz多年來一直研究的問題,他們的研究采用內部研發的生物信息技術和數據庫。“在尋找癌癥基因來源的過程中,我們意外地在古代動物群中取得發現,”Domazet-Lošo解釋說。他是目前研究的作者之一以及正在Ruder Boškovi? 研究所和位于薩格勒布的克羅地亞天主教大學工作。“據我們的數據預估,第一個多細胞動物就已具有大部分能導致人類癌癥的基因。”直到現在,我們所需要的,一方面是這些動物確實遭受腫瘤折磨的證據,另一方面是在這些簡單動物中,從分子層面了解腫瘤形成機制。
腫瘤的起因:細胞死亡的編程出現錯誤
由來自基爾大學動物研究所的進化生物學教授Thomas Bosch領導的研究團隊如今已理解癌癥的根源。Bosch多年一直研究干細胞和水螅(一種遺傳分化的古老息肉)組織的生長管理。“現在,我們已在兩類不同的水螅里發現生長腫瘤的息肉,一種類似珊瑚礁的有機體,”Bosch對最新研究的第一結果強調說。這為腫瘤存在于遠古和進化類古老動物中提供證據。
研究團隊也沿機體軸線追尋腫瘤的細胞起因。研究團隊首次可以表明性分化編程的干細胞大量聚集并且不會自然而然地被編程控制的細胞死亡移除。有趣的是,這些腫瘤只影響母性水螅蟲息肉以及與人類卵巢癌類似。
“當對腫瘤進行更詳細的分子分析時,我們發現一個基因,它在腫瘤組織里極其活躍并且正常情況下阻礙受編程控制的細胞死亡,”Alexander Klimovich 解釋說,他是基爾大學動物研究所一名榮獲Alexander-von-Humboldt Foundation獎學金的一名學生以及是目前研究第二項發現的合作作者。“非功能性細胞死亡機制也對很多類型人類腫瘤的生長和擴散負責,這極其類似于人類生長的腫瘤,”Klimovich繼續說。
科學家們的第三項發現表明腫瘤細胞的侵蝕性。這意味著如果腫瘤細胞進入一個健康組織,在那里他們能引發腫瘤生長。因此Bosch從他的水螅研究中得出以下結論:“癌細胞的侵蝕特征也是進化的古老特征之一。”
在進化中,腫瘤根深蒂固
全世界投入到對抗癌癥的基金,數額巨大。據估計,僅2012年在美國,投入到癌癥研究的資金就超過5000億美元。世界范圍內的研究已使得癌癥預防,診斷和治療方法得到提高, 其中無疑不乏成功案例。然而,嚴格上說,對于一些常見的腫瘤,進展緩慢。如今,患癌的人們每分每秒仍受這種疾病的壓迫。僅在德國,四分之一的人們死于癌癥并且這一趨勢仍在上升。(2014年世界癌癥報告)這些數據激勵美國國家健康機構發起自然科學腫瘤中心網絡建設,這一舉動首次在不同科學領域之間搭建知識溝通的橋梁。Paul Davies,一個著名的理論物理學家以及通俗科學作者,現在在美國亞利桑那州鳳凰城領導一個這樣的中心,最近總結到:“很明顯,我們將僅在生物史的背景下充分理解癌癥。”(《衛報》,2012)
Bosch領導的研究團隊表明,在水螅上發現的原始腫瘤,是一個突破:“我們的研究再次確定,遠古生物例如水螅息肉在幫助我們理解像‘癌癥’這樣的復雜問題方面,提供巨大數量的信息。”我們的研究也使得在十九世紀七十年代宣稱的癌癥戰爭的勝利變得渺茫。Bosch說,“然而,了解你敵人的根源是對抗它的最好方式,并能戰無不勝。”




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